[發明專利]無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201210119113.4
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102634115A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 管涌;夏寅;鄭安吶;危大福;李書召;李娜
• 申請（專利權）人: 上海富元塑膠科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/16;C08L51/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/32;C08K5/053
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術領域

本發明涉及一種化學組合物，尤其涉及一種無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法。

背景技術

聚丙烯有良好的力學性能，優良的耐水性，而且成本較低，廣泛應用于生產和日常生活中，例如家具，運輸，建筑以及汽車工業。作為第三大塑料品種，聚丙烯有一個致命的缺點，它是一種易燃材料，其氧指數只有17.4-18.5，且燃燒發熱量大，產生大量的熔滴，極易傳播火焰，在很大程度上限制了聚丙烯的發展。

通過添加阻燃劑能改善聚丙烯的燃燒性能，然而目前使用的阻燃劑都存在一定的弊病，如廣泛使用的溴系為代表的含鹵素阻燃劑，添加量少，因而組合物樹脂力學加工性能優良，但其在燃燒的過程中，會產生大量有毒的煙霧，如十溴二苯醚和十二氯-十二氫化亞甲基二苯并環辛烯等；而以氫氧化鋁與氫氧化鎂為代表的無機阻燃劑，雖然無鹵無毒，但其所需添加量非常大(通常添加量超過50％)，導致其與基體的相容性非常差，因而也未見良好前景，如氫氧化鎂、氫氧化鋁和水滑石的組合物(見：JP?1978-92855、JP?1979-29305、JP?1979-7768、JP?25954/1981、JP1982-87462)。

為了滿足當今保護生態環境的時代要求，膨脹型阻燃劑因其獨特的阻燃機制和無鹵，低煙，低毒，相對較低的添加量(不超過40％)等特點，成為了聚丙烯阻燃體系研究的重點。膨脹型阻燃劑能在聚合物燃燒過程中產生氣體，吹脹炭層包覆聚合物，阻止氧氣進入從而中斷燃燒。如聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚磷酸銨或由密胺樹脂改性的聚磷酸銨和一種1，3，5-三嗪衍生物組成阻燃聚丙烯樹脂組合物(見：美國專利US?4,966,931)，如聚丙烯、季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺磷酸鹽、復配的組合物(見：中國CN?03138746.2發明專利公開)。

無鹵膨脹型阻燃劑分為混合組分和單組分兩種，目前無鹵膨脹型阻燃劑主要以混合型為主。混合型膨脹阻燃劑目前主要的研究都以聚磷酸銨為主要阻燃組分(見US?4,166,743、JP?2002-60385、EP?627,462、WO9208758、WO?98/08898)。美國、歐洲已經有不少相關商業化產品，如美國Hoechst?Celanese公司的Exolit?IFR系列，具有優異的阻燃性能，尤其適用于PP阻燃，并且添加量在25-30％即可達到UL-94V-0級，生煙量與未加阻燃劑的材料相似。意大利Monsanto公司推出的Spinfiam?MF-82系列膨脹型阻燃劑，其特點與Exolit?IFR系列相似，適用于PP和LDPE。

雖然膨脹型阻燃劑添加量相對無機阻燃劑較低，但上述膨脹型阻燃劑的阻燃效果仍需要一定的添加量(30％)來保證，因而往往因其極性的阻燃添加劑與非極性的聚丙烯樹脂的相容性差，導致材料的加工性能和力學性能有明顯下降。

目前，以聚磷酸銨為主的阻燃體系中，對聚磷酸銨/季戊四醇體系的研究也較多，此體系一個突出的優點是成炭非常明顯，生成的炭層很容易包裹燃燒的基體，阻止其進一步燃燒。但此體系也存在跟上述專利一樣的弊病，就是組合物的相容性不好，材料的加工性能和力學性能不佳，難以工業化，這直接影響了此體系在聚丙烯中的應用。

發明內容

本發明的目的，是為了解決聚磷酸銨/多元醇膨脹阻燃體系在聚丙烯體系中相容性不好的技術問題，通過對相容性重要影響因素的研究后，采用了加入相容劑、調整阻燃成分比例、處理關鍵原料的方法，提供一種既有較好的阻燃性能，同時又保證加工性能和力學性能的無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種無鹵阻燃聚丙烯組合物，包含以下組分和重量份含量：

聚丙烯樹脂????30-90重量份；

相容劑????????1-30重量份；

阻燃劑????????10-50重量份；

抗氧劑????????0.05-2重量份。